JPH1127776A

JPH1127776A - パソコン用スピーカシステム

Info

Publication number: JPH1127776A
Application number: JP10147970A
Authority: JP
Inventors: Binshu Kyo; 旻秀姜
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-01-29
Also published as: KR100263552B1; KR19980085157A

Abstract

(57)【要約】【課題】ＵＳＢに対応して，より音響効果に優れたパ
ソコン用スピーカシステムを提供する。【解決手段】コンピュータ９０から第１のディジタル
オーディオ信号を受信し，スピーカシステム８００に第
１のディジタルオーディオ信号を送信処理するＵＳＢデ
バイス８２０と，サウンド効果に関連した制御信号に応
じて，第１のディジタルオーディオ信号を処理して，第
１のアナログオーディオ信号を発生するオーディオ信号
プロセッサ８１０と，第１のアナログオーディオ信号を
受信し，音声を発生する１対のスピーカシステムと８０
０，制御キーの動作レベルに対応して，制御信号発生さ
せるためのオーディオ制御パネル８５０とを備えてい
る。このように，コンピュータ装置やモニタ装置のハブ
を通じてスピーカシステムを接続することにより接続が
簡単に行え，さらにより優れた音響効果を得ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，パソコン用スピー
カシステムに係り，特に，ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
ＳｅｒｉａｌＢｕｓ）デバイスを持つスピーカシス
テムに係り，さらに詳細には，ＵＳＢを支援するコンピ
ュータと接続され，オーディオディジタル信号を制御す
るオーディオ信号処理部を具備してイコライザ，立体音
響，ウーファおよびラウドネス等のサウンド効果を具現
するＵＳＢポートを持つスピーカシステムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】最近のコンピュータには，一または二の
単純な機能を遂行する初期のコンピュータに比較して，
より多様な機能，すなわち，一般業務用機能，オーディ
オ機能，ビデオ機能，および通信機能などのいわゆるマ
ルチメディア機能が要求されている。その結果，コンピ
ュータの周辺装置も多様になり，これらの周辺装置をコ
ンピュータ本体に接続する際の設置方法も複雑になり，
また接続用ケーブルの処理も問題となっている。

【０００３】一般的に，図９に図示されたように，本体
としてのコンピュータ装置２０は，ディスプレイ装置と
して接続されたモニタ装置１０と，ポインティングデバ
イスとしてのマウス３１，コンピュータ装置２０に装着
されたサウンドカードにより制御されるオーディオ信号
の出力装置としてのスピーカ７１，７２および音声入力
用マイク７３，コンピュータ装置のモデムに接続された
通信用電話機３２と，キーボード３０およびプリンタ３
３などを含んで構成される。このコンピュータに適用さ
れるモニタ装置１０は，通常の接続手段としてＤ−ＳＵ
ＢあるいはＢＮＣビデオケーブル１１を通じてコンピュ
ータ装置２０と接続される。

【０００４】コンピュータ装置２０は，ケーブル１１を
通じてモニタ装置１０にビデオ信号，例えば，Ｒ（ｒｅ
ｄ）・Ｇ（ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（ｂｌｕｅ）ビデオ信号
と，水平および垂直同期信号，その他モニタ駆動に必要
な各種情報信号を提供する。また，ケーブル１１を通じ
てモニタ装置１０からコンピュータ装置２０にモニタ駆
動結果に対応する諸般信号が提供される。

【０００５】また，コンピュータ装置２０はオーディオ
信号の入出力のために内部に具備されているサウンドカ
ードとスピーカ７１，７２とマイク７３を別度の連結線
１２に接続するので，各周辺装置の連結線が非常に複雑
になり，これにより設置する時，大きな不便さを提供す
る。

【０００６】図１０は，図９に図示されたコンピュータ
装置２０に装着されるサウンドカード２３と，スピーカ
７１，７２およびマイクロホン７３とを直接接続する構
成を示している。サウンド回路部２６から発生されるオ
ーディオ信号のボリューム，バランス，あるいはトーン
等の単純なオーディオ信号調整機能を遂行するボリュー
ム調整部２７を通じてスピーカ装置７１，７２に出力さ
れる。なお，従来のコンピュータ装置２０では，コンピ
ュータ装置２０およびサウンドカード２３が支援するサ
ウンド制御プログラム２４によりボリューム，バラン
ス，あるいはトーン等の単純なオーディオ信号調整機能
はもちろん，イコライザ，ラウドネスおよび立体音響等
のサウンド効果についても支援しているが，必要に応じ
てプログラム２４を実行しなければならないという煩雑
さがあった。

【０００７】また，上述した説明により，従来のコンピ
ュータ装置２０は，図９に示すように，キーボード３０
とモニタ装置１０以外にプリンタ３３その他の周辺装置
を接続する場合には，そのコンピュータ装置と周辺装置
との間のコネクタ接続が複雑となるばかりでなく，かか
る従来のコンピュータ装置に周辺装置を接続する場合に
は，プラグアンドプレー機能がないので，ユーザ側でい
ろいろな設定を行わなければならなかった。

【０００８】かかる問題点を解決するために，いろいろ
なコンピュータメーカと周辺装置メーカとが共通で周辺
装置の接続に関連した電気的な通信プロトコルと機械的
コネクタ構造に関連した標準化方式が提案され，それら
がＵＳＢとして結実している。

【０００９】図１１および図１２には，かかるＵＳＢシ
ステムを支援しない従来のコンピュータシステムの，さ
らに別の態様が示されている。

【００１０】図１１と図１２は，モニタ装置の内部に具
備されたスピーカ装置およびマイク装置を示している。
まず，図１１を参照すると，オーディオ信号を入出力す
るスピーカ装置７１ａ，７２ａとマイク装置７３ａをモ
ニタ装置１０ａの前面部に設けられており，オーディオ
入出力のために別度の接続ケーブル１２ａにコンピュー
タ装置２０ａと接続されている。

【００１１】また，モニタ装置１０ａは，図９に示した
システムと同様に，Ｄ−ＳＵＢあるいはＢＮＣビデオケ
ーブル１１ａを通じてコンピュータ装置２０ａと接続さ
れ，ボリュームなどの単純なオーディオ信号を調整する
調整部７４も備えている。そして，キーボード３０ａ，
マウス３１ａおよびその他の周辺装置３３ａも適宜接続
されている。

【００１２】具体的に図１２を参照すると，従来のモニ
タ装置１０ａは，電源プラグから供給された電源をモニ
タ回路で必要ないろいろな電圧レベルに調整して出力す
るとともに，電源を節約する電源管理機能を持つ電源供
給部１３，ビデオ信号処理部１４，水平および垂直同期
信号処理部１５，モニタ制御部１６，ＣＲＴ１７，オー
ディオ出力部７５および音声信号変換部７６から主に構
成されている。

【００１３】モニタ制御部１６は，コンピュータ装置２
０ａと接続されたＤ−ＳＵＢあるいはＢＮＣビデオケー
ブル１１ａを通じて入力されるモニタ駆動用情報を受
け，ビデオ信号処理に必要な制御信号Ｃｖ〜Ｃｖｎ，す
なわち，映像調整信号とＲＧＢ駆動信号およびＲＧＢカ
ットオフ調整信号を出力し，また，モニタ駆動情報によ
りスクリーンおよびフォーカスを調整する制御信号Ｃｓ
１〜Ｃｓｍを出力する。

【００１４】ビデオ信号処理部１４は，モニタ制御部１
６から出力された制御信号Ｃｖ１〜Ｃｖｎによりコンピ
ュータ装置２０ａと接続されたケーブル１１ａを通じて
入力されるＲ・Ｇ・Ｂビデオ信号を処理してＣＲＴ１７
に提供する。

【００１５】また，水平垂直同期信号処理部１５は，制
御信号Ｃｖ１〜Ｃｖｎによりケーブル１１ａを通じて入
力される垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙ
ｎｃを処理して，ＣＲＴ１７のビームを偏向させ，スク
リーンおよびフォーカスを制御する。

【００１６】オーディオ出力部７５は，コンピュータ装
置２０ａのサウンドカードと別の接続ケーブル１２ａに
接続されて，モニタ制御部１６から提供されたオーディ
オ制御信号を受け入れ，出力信号のボリューム，バラン
スおよびトーンなどを調整し，この音声信号を増幅する
増幅および調整部７７と，この増幅および調整部７７か
ら提供されたオーディオ信号を受け入れ，外部に出力す
るスピーカユニット７１ａ，７２ａから構成されてい
る。

【００１７】音声信号変換部７６は，入力される音声信
号を電気信号に変換するマイク７３ａと，その電気的信
号を予備的に増幅し，マイクの入力レベルを調整する増
幅および調整部７８とから主に構成されている。

【００１８】図１１と図１２に図示したように，モニタ
装置１０ａに接続されたＤ−ＳＵＢあるいはＢＮＣビデ
オケーブル１１ａは，ビデオ信号と同期信号および各種
モニタ駆動用情報だけをコンピュータ装置２０ａに伝達
するので，オーディオ出力用スピーカ７１ａ，７２ｂお
よび音声入力用マイク装置７３ａは，別の接続ケーブル
１２ａを介してコンピュータ装置２０ａに接続されてい
る。

【００１９】また，周辺装置とコンピュータ装置の接続
のためには，多くのコネクタが必要であり，したがっ
て，接続ケーブル配線が複雑となるばかりでなく，プラ
グアンドプレー機能についても支援されていない。ま
た，ユーザがこれらの機器を接続しようとする場合に，
ユーザから見える領域に接続構造が存在しないので，接
続作業が非常に不便となる。

【００２０】すでに説明したように，上述した問題点を
解決するため，従来にもコンピュータシステムと周辺装
置の接続を単一化するためにＵＳＢポートを具備したス
ピーカシステムが提案されているが，本発明の一つの特
徴であるマルチメディアコンピュータの趨勢に従うよう
なイコライザ，立体音響，ウーファおよびラウドネス等
の高品質のサウンド効果を実現するには不十分であっ
た。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は，上述
した問題点を解決することであり，ＵＳＢを支援するコ
ンピュータに接続するＵＳＢポートを備えたスピーカシ
ステムに，オーディオ信号処理部を提供してイコライ
ザ，立体音響，ウーファおよびラウドネス等のサウンド
効果を実現することが可能な，新規かつ改良されたパソ
コン用スピーカシステムを提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために，本発明の第１の観点によると，請求項１に記載
のように，パソコン用スピーカシステムであって，コン
ピュータから第１のディジタルオーディオ信号を受信
し，前記スピーカシステムに前記第１のディジタルオー
ディオ信号を送信処理するＵＳＢデバイスと，サウンド
効果に関連した制御信号に応じて，前記第１のディジタ
ルオーディオ信号を処理して，第１のアナログオーディ
オ信号を発生するオーディオ信号プロセッサと，前記第
１のアナログオーディオ信号を受信し，音声を発生する
１対のスピーカシステムと，制御キーの動作レベルに対
応して，前記制御信号発生させるためのオーディオ制御
パネルとを備えたことを特徴とするスピーカシステムが
提供される。

【００２３】このように，本発明はＵＳＢを支援するコ
ンピュータとともに使用するオーディオ出力用スピーカ
システムに関するものであり，より具体的には，コンピ
ュータから／にオーディオディジタルデータを入出力す
るＵＳＢポートと，ＵＳＢポートとスピーカシステムの
内部に接続されてＵＳＢ通信プロトコルによりディジタ
ルオーディオデータを伝送し，ＵＳＢポートを通じて供
給される電源を印可するＵＳＢインタフェースと，ＵＳ
Ｂポートを通じて接続されるＵＳＢ機能装置の機能とＵ
ＳＢホストとの接続位置などを含む構成情報を持つＵＳ
Ｂコントローラを含むＵＳＢデバイスを構成する。

【００２４】そして，複数の入出力調整レベルを持つ複
数の制御キーを具備し，これを通じてイコライザ，立体
音響，ウーファおよびラウドネス等のサウンド効果を制
御する信号をスピーカシステムの内部に伝送するオーデ
ィオ制御キーと，音声信号入力用マイク装置を接続する
入力端子および，入力端子に接続されたマイクを通じて
提供してもらう音声アナログ信号をオーディオディジタ
ル信号に変調し，ＵＳＢデバイスから提供されるオーデ
ィオディジタル信号をオーディオアナログ信号に復調
し，オーディオ制御キーから提供される制御信号により
変復調された信号を処理し，オーディオアナログ信号を
アンプに提供したり，音声ディジタル信号をＵＳＢデバ
イスに提供するサウンド効果関連アルゴリズムを具備し
たオーディオ信号処理部を含んで構成する。

【００２５】このように，コンピュータ装置あるいはモ
ニタ装置に具備されたハブを通じてスピーカシステムを
接続するにより，簡単なケーブルの結線処理を可能に
し，プラグアンドプレー機能により便利な設置が可能に
なる。また，ＵＳＢを通じて伝送されたディジタル信号
を，スピーカシステム内部のオーディオ制御機能を持つ
オーディオ信号処理部により処理することにより，鮮明
な音質とイコライザ，立体音響，ウーファおよびラウド
ネス等のサウンド効果を実現できる。

【００２６】本発明の好ましい実施例において，オーデ
ィオ信号処理部は，請求項２に記載のように，マイクロ
ホンからの第２のアナログオーディオ信号を第２のディ
ジタルオーディオ信号に変換するためのアナログ／ディ
ジタル変換器と，前記第１および／または第２のディジ
タル信号を処理するためのディジタル信号プロセッサ
と，前記第１および／または第２のディジタルオーディ
オ信号を第３のアナログオーディオ信号に変換するため
のディジタル／アナログ変換器とを備えたことを特徴と
する。

【００２７】さらに，請求項３に記載のように，オーデ
ィオ信号プロセッサからの前記第１のアナログオーディ
オ信号を増幅し，増幅された前記第１のアナログオーデ
ィオを前記スピーカに出力するオーディオ増幅器を備え
ることが好ましい。

【００２８】さらにまた，請求項４に記載のように，前
記スピーカシステムに電源電圧を供給するための電源供
給器を備え，該電源供給器は前記コンピュータおよび／
または外部電源アダプタから印加可された電圧を使用す
るように構成することができる。

【００２９】さらにまた，ＵＳＢデバイスは，請求項５
に記載のように，ＵＳＢケーブルを通じて，コンピュー
タのルートハブおよび／または周辺機器のハブポートに
接続されるＵＳＢポートと，ＵＳＢ通信プロトコルに従
い，前記第１のディジタルオーディオ信号を送信するた
めのＵＳＢインタフェースと，プラグアンドプレー機能
を遂行するための機器構成情報とを備えることが好まし
い。

【００３０】上記課題を解決するために，本発明の第２
の観点によれば，請求項６に記載のように，パソコン用
スピーカシステムであって，ＵＳＢ支援周辺デバイスか
らの第１ディジタルオーディオ信号受信するためのＵＳ
Ｂポートと，サウンド効果に関連した制御信号に応じて
前記第１のディジタルオーディオ信号を処理して第１の
アナログオーディオ信号を発生するオーディオ信号プロ
セッサと，前記第１のアナログオーディオ信号を受信
し，音声を発生させるための１対のスピーカと，制御キ
ーの動作レベルに対応する前記制御信号発生させるため
のオーディオ制御パネルとを有していることを特徴とす
るスピーカシステムが提供される。

【００３１】なお，上記スピーカシステムは，請求項７
に記載のように，ＵＳＢ支援周辺デバイス内に設けられ
ていることが好ましい。

【００３２】さらにまた，ＵＳＢ支援周辺デバイスは，
請求項８に記載のように，コンピュータモニタであるこ
とが好ましい。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。な
お，以下の説明および添付図面において略同一の機能構
成を有する部材については，同一の符号を付することに
より重複説明を省略することにする。

【００３４】まず，図１〜図３を参照しながら，一般的
なＵＳＢシステムについて説明すると，ＵＳＢシステム
は，ＵＳＢホストと広い範囲において同時アクセス可能
なＵＳＢデバイスとの間のデータ交換を支援するケーブ
ルバスとして，ＵＳＢ相互接続部と，ＵＳＢデバイス，
ＵＳＢホストで区分される領域により定義される。

【００３５】ＵＳＢ相互接続部は，ＵＳＢデバイスがホ
ストに接続されて通信する領域であり，ＵＳＢデバイス
は，ＵＳＢを指定する付加的な接続を提供するＵＳＢハ
ブであり，ＵＳＢデバイスは，ＵＳＢ機能装置（ＵＳＢ
ＦｕｎｃｔｉｏｎｓＤｅｖｉｃｅ），すなわちＵＳ
Ｂポートに接続するＩＳＤＮ接続，ディジタルジョイス
ティック，プリンタあるいはスピーカなどへの接続能力
を提供する機能装置を備えている。

【００３６】また，ＵＳＢホストは，ＵＳＢシステムで
一つだけ存在し，ＵＳＢシステムを制御するホストコン
トローラとＵＳＢシステムソフトウェアによりＵＳＢデ
バイスと接続する。

【００３７】ＵＳＢ信号伝送には二つのモードがある
が，一つはＵＳＢフルスピード信号伝送ビット率モード
（ＵＳＢｆｕｌｌｓｒｅｅｄｓｉｇｎａｌｉｎｇ
ｂｉｔｒａｔｅｍｏｄｅ）としてその速度は１２
Ｍｂｓであり，他の一つは限界能力低速信号伝送モード
（ｌｉｍｉｔｅｄｃａｐａｃｉｂｉｌｉｔｙｌｏｗ
ｓｐｅｅｄｓｉｇｎａｌｉｎｇｍｏｄｅ）としてそ
の速度は１．５Ｍｂｓである。

【００３８】理論的には，ＵＳＢケーブルを通じて接続
することができる周辺装置の数は１２７個であるので，
そのＵＳＢケーブルを効果的に利用するためには数多く
のＵＳＢ拡張コネクタが必要である。

【００３９】ＵＳＢケーブル１０は，図１に図示された
ように，四本のワイヤケーブルを通じて信号と電源が伝
達される。四本のワイヤケーブルは，ＵＳＢ信号を伝送
する二つのラインＤ＋，Ｄ−と電源を供給するための二
つのラインＶＢｕｓ，ＧＮＤで構成されている。

【００４０】このようなＵＳＢケーブル４０を拡張する
ために提案された装置がＵＳＢハブである。

【００４１】ＵＳＢハブ５０は，図２に図示したよう
に，コンピュータの周辺装置を拡張するために一つのア
ップストリムポート（ｕｐｓｔｒｅａｍｐｏｒｔ：Ｐ
ｏｒｔ＃１〜Ｐｏｒｔ＃７）を通じて中継するだけで
なく，自信のコントローラによりダウンストリムポート
の電源を制御したり，通信速度を制御することができ
る。

【００４２】ＵＳＢハブ５０を使用してＵＳＢデバイス
に対した電源分配および電源管理をすることができる。
ＵＳＢを通じた電源分配は，ＵＳＢを通じてＵＳＢホス
トにより供給される電源をＵＳＢデバイスがどのように
消費するかを制御することができるし，そして，電源管
理は，ＵＳＢソフトウェアとＵＳＢデバイスがＵＳＢホ
ストにある電源管理システムにどのように当たるかを制
御することができる。

【００４３】具体的に，電源分配（ｐｏｗｅｒｄｉｓ
ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）において，各ＵＳＢセグメント
は，ケーブル１０を通じた限界電源（５Ｖ／５００ｍ
Ａ）を供給する。ＵＳＢホストは，直接接続されている
ＵＳＢデバイスにより使用される電源を供給する。

【００４４】また，ＵＳＢデバイスは，自己自身の電源
供給装置を持つことができる。ＵＳＢケーブルを通じて
提供されるＵＳＢデバイスは，一般に，バス電源供給装
置（ｂｕｓーｐｏｗｅｒｅｄｄｅｖｉｃｅ）と称さ
れ，これに対して，交流電源を持っているＵＳＢデバイ
スは自己電源供給装置（ｓｅｌｆーｐｏｗｅｒｅｄｄ
ｅｖｉｃｅ）と称される。また，ハブはそれに接続され
たＵＳＢデバイスのための電源を供給する。

【００４５】一般的にＵＳＢホストは，ＵＳＢデバイス
とは別個に電源管理システムを持っている。ＵＳＢソフ
トウェアは，ＵＳＢホストの電源管理システムと相互作
用してサスペンドモード，レジュームモードなどのシス
テム電源に対した動作を遂行する。また，ＵＳＢデバイ
スは，ＵＳＢシステムの電源管理システムプログラムや
駆動ドライバ等により電源管理情報を相互伝送すること
ができる。

【００４６】また，ＵＳＢホストは，ＵＳＢデバイスの
着脱と接続位置（アドレス）を検出してＵＳＢデバイス
の構成を認知し，ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスの間を
通信することができるように制御管理し，正常に通信す
ることができるようにＵＳＢデバイスの機能および動作
状態に応じたモードを選択する。

【００４７】図３を参照すると，ハブ５０は二つの部
分，すなわち，ハブコントローラ５２とハブリピータ５
１から構成される。ハブリピータ５１はアップストリム
ポートとダウンストリムポートの間にあるプロトコル制
御スイッチとして，リセットとサスペンド／レジューム
信号伝送のためのハードウェア支援装置を持つ。ハブコ
ントローラ５２は，ホストに対する，またはホストから
の通信ができるようにインタフェースレジスタを提供す
る。

【００４８】以下，本発明にかかるコンピュータ用スピ
ーカシステムの好適な実施形態について図４〜図１１を
参照しながら詳細に説明する。

【００４９】図４を参照すると，本実施の形態にかかる
スピーカシステム８００は，ＵＳＢポート８２１を備え
ており，ＵＳＢを支援するコンピュータに接続すること
が可能である。さらに，内部に立体音響効果関連アルゴ
リズムを通じてオーディオ信号を制御し，これを伝送す
る機能を含むオーディオ信号処理部８１０と，このオー
ディオ信号処理部８１０とＵＳＢポート８２１を介して
接続され，ディジタル信号を受け入れこれを制御するＵ
ＳＢデバイス８２０と，駆動電源を供給する電源供給部
８３０と，スピーカシステムの外部に設けられて，立体
音響効果に関連する信号を処理部８１０に伝送するため
の複数の調整レベルを持つノブやボタンなどから構成さ
れるオーディオ制御キー８５０を備えて構成される。

【００５０】具体的に説明すると，ＵＳＢデバイス８２
０は，ＵＳＢポート８２１とＵＳＢインタフェース８２
２とＵＳＢコントローラ８２３を含んで構成される。

【００５１】ＵＳＢポート８２１は，コンピュータ装置
のルートハブまたはモニタ装置のハブポートにＵＳＢケ
ーブルを通じて接続され，オーディオ信号を入出力す
る。

【００５２】ＵＳＢインターフェース８２２は，ＵＳＢ
ポート８２１とオーディオ信号処理部８１０に接続して
ＵＳＢ通信プロトコルによりディジタルオーディオデー
ターを伝送し，ＵＳＢポート８２１を通じて供給される
電源をＵＳＢデバイスに印可する。

【００５３】ＵＳＢコントローラ８２３は，ＵＳＢポー
ト８２１を通じて接続されるＵＳＢ機能装置の機能と，
ＵＳＢホストとの接続位置（接続アドレス）を認知する
構成情報を備えており，プラグアンドプレー機能を遂行
する。

【００５４】オーディオ信号処理部８１０は，音声入力
端子８６１に接続されたマイク８６０（図５を参照のこ
と。）から入力される音声信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器８１１と，ＵＳＢデバイス８２０を通
じて入力されたディジタル信号とＡ／Ｄ変換器８１１を
通じて入力された音声信号を制御するプロセッサ（ＤＳ
Ｐ：８１２）およびプロセッサ８１２で処理された信号
をアナログ信号に復調し，これをアンプ部８４０に伝送
するＤ／Ａ変換器８１３を含んで構成する。また，スピ
ーカシステム８００の外部に装着されたオーディオ制御
キー８５０の動作レベル，例えば，ボリューム，バラン
ス，立体音響，イコライザ，ラウドネスおよびウーファ
機能等の立体音響効果機能を制御する複数の調整レベル
による制御信号をプロセッサ８１２が受け入れ，立体音
響効果アルゴリズムを通じて立体音響（３Ｄ，ｖｉｒｔ
ｕａｌ−３Ｄ），イコライザ（ｅｑｕａｌｉｚｅｒ），
ラウドネス（ｌｏｕｄｎｅｓｓ）およびウーファ機能
（ｗｏｏｆｅｒ）等の高品質のサウンド効果を制御す
る。

【００５５】電源部８３０は，コンピュータ装置あるい
はモニタ装置のハブを通じてＵＳＢデバイスに供給され
る電源と付加的にスピーカシステムの外部に電源アダプ
タを具備してスピーカシステムの駆動電源を供給する。

【００５６】図５は，本実施の形態にかかるスピーカシ
ステム８００がモニタ装置１００との接続されており，
さらに図３に示すハブポート５０を介してコンピュータ
システム９０に接続された構成を示している。

【００５７】図面を参照すると，コンピュータ装置９０
は，一例として二つのルートハブ（ＲｏｏｔＨｕｂ：
ＲＨ１，ＲＨ２）を備えており，その中のルートハブＲ
Ｈ１にはモニタ装置１００に設けられたハブのアップス
トリムポートＵＰ１に接続されており，他の一つのルー
トハブＲＨ２にはＵＳＢケーブル４０を通じてＵＳＢデ
バイスコネクタＤＣ１が設けられた電話機９２と接続さ
れている。

【００５８】また，モニタ装置１００のダウンストリム
ポートＤＰ１にはＵＳＢポートＤＣ２を通じてスピーカ
システム８００が接続されており，このスピーカシステ
ム８００の音声入力端子８６１を通じて外部にマイク８
６０が接続されている。

【００５９】モニタ装置１００に設けられたハブは，自
己自身が電源を供給する自己電源供給デバイス（ｓｅｌ
ｆ−ｐｏｗｅｒｅｄｄｅｖｉｃｅ）として，このハブ
に接続されたＵＳＢデバイスあるいはＵＳＢ装置に電源
を供給する。例えば，図５に図示されたように，モニタ
装置１００のハブのダウンストリムポートＤＰ１，ＤＰ
２には各々のＵＳＢデバイスコネクタＤＣ２，ＤＣ３を
通じてスピーカシステム８００およびプリンタ９６に接
続されている。

【００６０】スピーカシステム８００およびプリンタ９
６に設けられたハブは，ローカル電源供給部（ｌｏｃａ
ｌｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ）を備えている。そし
て，モニタ１００のハブのダウンストリブポートＤＰ３
はキーボード９３に具現されているハブのアップストリ
ムポートＵＰ２を通じてキーボード９３と接続されてい
る。

【００６１】キーボード９３に設けられたハブ５０は，
ＵＳＢを通じて電源を供給するバス電源供給デバイス
（ｂｕｓーｐｏｗｅｒｅｄｄｅｖｉｃｅ）として，Ｕ
ＳＢケーブル４０を通じてＵＳＢデバイスとこれに接続
されたＵＳＢ装置（ＵＳＢＦｕｎｃｔｉｏｎＤｅｖ
ｉｃｅｓ），例えば，ペン９５およびマウス９４等に電
源を供給する。従って，キーボード９３はそのダウンス
トリムポートＤＰ４，ＤＰ５を通じてペン９５のＵＳＢ
ポートＤＣ４とマウス９４のＵＳＢポートＤＣ５に各々
接続されている。

【００６２】また，上述した本実施の形態にかかるモニ
タ装置１００を介してスピーカシステム８００を接続す
る構成においては，モニタ装置１００のハブを介して電
源をＵＳＢデバイスに供給するように制御するハブコン
トローラを備えているので，コンピュータシステムの周
辺装置がモニタ装置１００に直接接続され，プラグアン
ドプレー機能を遂行するにより，ユーザはより便利に各
機器の接続をすることができる。

【００６３】図６には，図５に図示されたモニタ装置１
００ａと本実施の形態にかかるスピーカシステム８００
ａとの接続構成について示されており，モニタ装置１０
０ａのハブポートＤＰ１とスピーカシステム８００ａの
ＵＳＢポート８２１が，ＵＳＢケーブル４０を通じて接
続されている。また，スピーカシステム８００ａの外部
に設けられた音声入力端子８６１に音声信号を入力する
マイク８６０が接続されている。

【００６４】モニタ装置１００は，電源プラグから電源
を供給されて，モニタ回路に必要な各種レベルの電圧を
出力するとともに，電源消耗を減少させるための電源管
理機能を持つ電源供給部１０２と，ビデオ信号処理部１
０３と，水平および垂直同期信号処理部１０４と，モニ
タ動作の全般的な信号を制御するモニタ制御部１０５お
よびＣＲＴ１０６とから主に構成されており，さらに，
ＵＳＢハブシステムを備えている。

【００６５】モニタ装置１００に適用されたハブシステ
ムは，図示のように，モニタ制御部１０５との情報伝達
のためにＩ^２ＣまたはＵＡＲＴを通じて接続されてお
り，コンピュータシステムのルートハブを通じて提供さ
れる情報により，対応する制御動作を実行するＵＳＢ制
御部１０７と，この制御部１０７で提供される制御信号
によりモニタ装置１００内にある電源供給部１０２で提
供される電源をＵＳＢデバイスに選択的に提供させるパ
ワースイッチング部１０８と，入出力ポートＵＰ１，Ｄ
Ｐ１〜ＤＰ３とから主に構成されている。ここで，入力
ポートＵＰ１はコンピュータシステムのルートハブＲＨ
１から提供される電源および情報を入力するアップスト
リムポートであり，そして，出力ポートＤＰ１〜ＤＰ３
はＵＳＢデバイスとキーボード，ペン，マウス等のＵＳ
Ｂ装置で電源供給および情報伝達を遂行するダウンスト
リムポートである。

【００６６】電源供給部１０２は，効率的な節電機能を
備えており，モニタ装置１００に必要な電源，すなわ
ち，＋８０Ｖ，＋１５０Ｖ，＋２４Ｖ，＋１２Ｖ，＋５
Ｖ等の電源を供給する。特に，＋５Ｖの電源はモニタ装
置１００に設けられたハブシステムにおいて，ＵＳＢダ
ウンストリムポートの電源として使用され，ＵＳＢ制御
部で提供される制御信号によりスイッチングされる。ハ
ブのアップストリムポートＵＰ１は，図１に図示された
ＵＳＢケーブル４０のように，Ｖｄｄ，ｄａｔａ＋，ｄ
ａｔａ−，接地（ｇｒｏｕｎｄ）セグメントから構成さ
れている。

【００６７】ＵＳＢ制御部１０７は，コンピュータシス
テム９０から提供されるデータを，アップストリムポー
トＵＰ１を通して入力し，これをダウンストリムポート
ＤＰ１〜ＤＰ３に中継（ｒｅｐｅａｔｅｒ）する機能を
持つ。また，制御部１０７は，コンピュータシステム９
０からモニタ装置１００を制御する信号を格納し，分析
して，これに対した情報をＩ^２ＣあるいはＵＡＲＴの通
信プロトコルを通じて再びモニタ制御部１０５に伝送す
る。

【００６８】そして，スピーカシステム８００は，内部
にオーディオデコーダであるＤ／Ａ変換器８１３と，オ
ーディオエンコーダであるＡ／Ｄ変換器８１１と，コン
ピュータからＵＳＢポート８２１を通じて入力されたオ
ーディオ信号とオーディオ制御キー８５０により入力さ
れた制御信号を通じて高品質のサウンド効果を処理する
サウンド効果アルゴリズムを持つプロセッサ（ＤＳＰ：
８１２）を含んで成るオーディオ信号処理部８１０を備
えている。

【００６９】そして，外部に具備された電源アダプタを
通じてスピーカシステム８００の電源部８３０に提供す
る電源をスピーカシステムの駆動電源として使用する。

【００７０】以上のように，ハブシステムが設けられた
モニタ装置１００は，ハブのダウンストリムポートを通
じてコンピュータの周辺装置，例えば，キーボード，ラ
イトペン，プリンタ，スピーカシステム等を直接接続す
ることができる。また，内蔵されたハブシステムを通じ
てＵＳＢデバイスとＵＳＢ装置（キーボード，ペン，マ
ウス等）への電源供給を制御することができる。そし
て，スピーカシステム８００およびプリンタ９６等のＵ
ＳＢ機能装置（ＵＳＢＦｕｎｃｔｉｏｎｓＤｅｖｉ
ｃｅ）は電源部を付加して構成することができる。

【００７１】また，図７は，本発明にかかる第２実施形
態としてスピーカシステム８００の他の接続を図示した
ものであり，特に本発明の実施の一形態にかかるスピー
カシステム８００ａがモニタ装置１００ｂ内部に設けら
れているようすを示している。なお，図６に図示された
構成部品と略同一の機能構成を持つ構成部品に対しては
同一な参照番号を付することにより重複説明を省略す
る。

【００７２】再び図面を参照すると，図５に図示された
第１実施形態にかかるモニタ装置１００の構成以外に，
ＵＳＢ制御部１０７を通じて内部に接続されたハブポー
トＤＰ４に，スピーカシステム８００ａのＵＳＢポート
８２１が接続されている構成を除いては実質的に第１実
施形態と同一であるので，同一な部分に対してはその説
明を省略する。

【００７３】この実施形態では，スピーカシステム８０
０ａのＵＳＢポート８２１をＵＳＢ制御部１０７に接続
されたハブポートＤＰ４に接続し，これを通じてコンピ
ュータ装置９０からオーディオ信号を入力する。

【００７４】そして，モニタ装置１００ｂの電源供給部
１０２を通じてスピーカシステム８００ａの電源部８３
０に提供される電源によりスピーカシステムを駆動す
る。すなわち，モニタ装置１００ａの電源供給部１０２
から内部に接続された電源線１０９を通じて供給される
電源をスピーカシステム８００の駆動に適当な電圧（例
えば，９Ｖ，１２Ｖ，１５Ｖ程度）に変換して印加す
る。

【００７５】そして，マイク装置８６０はモニタ装置１
００ｂ内部に設けられており，スピーカシステム８００
ａのＡ／Ｄ変換器８１１に接続され，音声信号を入力す
る。

【００７６】そして，オーディオ制御キー８５０はモニ
タ装置１００ａの前面部の調整しやすい位置に設けられ
ており，これらの調整を通じてサウンド効果を制御する
制御信号をプロセッサ８１２に伝送する。

【００７７】また，本発明によるスピーカシステム８０
０の接続において，さらに他の構成の実施形態が，図８
に示されている。図８に図示された周辺装置に対して
は，図５に図示された周辺装置と略同一の機能構成を有
する部材については同一の符号を付することにする。

【００７８】図面を参照すると，コンピュータ装置９０
は，図５に図示された接続構成とは異なる点として，三
つのルートハブ（ＲｏｏｔＨｕｂ：ＲＨ１，ＲＨ２，
ＲＨ３）を備えており，その中の一つのルートハブＲＨ
１にはモニタ１００に設けられたハブのアップストリム
ポートＵＰ１が接続されており，他の一つのルートハブ
ＲＨ２にはＵＳＢケーブルを通じてＵＳＢデバイスコネ
クタが設けられた電話機９２が接続されている。

【００７９】その他の一つのルートハブＲＨ３には，Ｕ
ＳＢポートＤＣ２を通じてスピーカシステム８００が接
続されており，このスピーカシステム８００の音声入力
端子８６１を通じてマイク装置８６０が接続されてい
る。

【００８０】コンピュータ装置９０に設けられたルート
ハブＲＨ１，ＲＨ２，ＲＨ３は，図６に図示されたモニ
タ装置１００のハブＵＰ１，ＤＰ１，ＤＰ２，ＤＰ３と
同じように，自己自身が電源を供給する自己電源供給デ
バイス（ｓｅｌｆーｐｏｗｅｒｅｄｄｅｖｉｃｅ）と
して，このハブに接続されたＵＳＢデバイスおよびＵＳ
Ｂ装置に電源を供給することができる。

【００８１】また，コンピュータのルートハブＲＨ３に
接続されたスピーカシステム８００は電源部８３０とし
て設けられた電源アダプタを通じてスピーカシステム８
００の動作用の電源を供給する。

【００８２】以上，添付図面を参照しながら，本発明に
かかるコンピュータ用スピーカシステムの好適な実施形
態について説明したが，本発明はかかる例に限定されな
い。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術
的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想
到し得ることは明らかであり，それらについても当然に
本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によると，
コンピュータシステムとスピーカシステムの接続におい
て，ＵＳＢを利用して接続することにより，スピーカシ
ステムのプラグアンドプレー機能が実現し，簡単で便利
な装置を提供することができる。

【００８４】さらに，本発明によると，コンピュータシ
ステムとスピーカシステムの接続において，ＵＳＢを利
用して接続することにより，ディジタルオーディオ信号
を伝送して，より鮮明なサウンドを得ることが可能であ
る。

【００８５】さらにまた，本発明によると，スピーカシ
ステムの内部に入出力されるオーディオ信号を処理する
サウンド効果アルゴリズムを備えたオーディオ信号処理
部を含むので，イコライザ，立体音響，ラウドネスおよ
びウーファ機能等の高品質のサウンド効果を得ることが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を実現するために使用さ
れるＵＳＢケーブルの構造を示す図である。

【図２】本発明の実施の一形態を実現するために使用さ
れるハブの入出力ポートを示す図である。

【図３】図２に図示されたハブの構造を示す図である。

【図４】本発明の実施の一形態によるスピーカシステム
の構成回路を示すブロック図である。

【図５】本発明の第１実施例によるスピーカシステムや
モニタ装置のハブポートに接続された構成を簡略に示す
図である。

【図６】図５に図示されたモニタ装置とスピーカシステ
ムの接続を示すブロック図である。

【図７】本発明の第２実施例によるスピーカシステムを
具備したモニタ装置の構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の第３実施例によるスピーカシステムが
ルートハブポートを通じてコンピュータ装置に接続され
た構成を簡略に示す図である。

【図９】一般的なコンピュータの構成を示す斜視図であ
る。

【図１０】図９に図示されたコンピュータのサウンドカ
ードとスピーカ装置の接続を示すブロック図である。

【図１１】従来技術によるスピーカ装置が内蔵されたモ
ニタ装置を具備したコンピュータの構成を示す斜視図で
ある。

【図１２】図３に図示されたモニタ装置の構成回路を示
すブロック図である。

【符号の説明】

４０：ＵＳＢケーブル５０：ＵＳＢハブ９０：コンピュータ装置１００：モニタ装置８００：スピーカシステム８１０：オーディオ信号処理部８２０：ＵＳＢデバイス８３０：電源部８４０：アンプ８５０：オーディオ制御キー８６１：マイク入力端子８７０：スピーカユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パソコン用スピーカシステムであって：
コンピュータから第１のディジタルオーディオ信号を受
信し，前記スピーカシステムに前記第１のディジタルオ
ーディオ信号を送信処理するＵＳＢデバイスと；サウン
ド効果に関連した制御信号に応じて，前記第１のディジ
タルオーディオ信号を処理して，第１のアナログオーデ
ィオ信号を発生するオーディオ信号プロセッサと；前記
第１のアナログオーディオ信号を受信し，音声を発生す
る１対のスピーカシステムと；制御キーの動作レベルに
対応して，前記制御信号発生させるためのオーディオ制
御パネルと；を備えたことを特徴とする，スピーカシス
テム。
【請求項２】前記オーディオ信号処理部は：マイクロ
ホンからの第２のアナログオーディオ信号を第２のディ
ジタルオーディオ信号に変換するためのアナログ／ディ
ジタル変換器と；前記第１および／または第２のディジ
タル信号を処理するためのディジタル信号プロセッサ
と；前記第１および／または第２のディジタルオーディ
オ信号を第３のアナログオーディオ信号に変換するため
のディジタル／アナログ変換器と；を備えたことを特徴
とする，請求項１の記載のスピーカシステム。
【請求項３】さらに，前記オーディオ信号プロセッサ
からの前記第１のアナログオーディオ信号を増幅し，増
幅された前記第１のアナログオーディオを前記スピーカ
に出力するオーディオ増幅器を備えていることを特徴と
する，請求項１または２に記載のスピーカシステム。
【請求項４】さらに，前記スピーカシステムに電源電
圧を供給するための電源供給器を備え，該電源供給器は
前記コンピュータおよび／または外部電源アダプタから
印加可された電圧を使用することを特徴とする，請求項
１，２または３のいずれかに記載のスピーカシステム。
【請求項５】前記ＵＳＢデバイスは：ＵＳＢケーブル
を通じて，コンピュータのルートハブおよび／または周
辺機器のハブポートに接続されるＵＳＢポートと；ＵＳ
Ｂ通信プロトコルに従い，前記第１のディジタルオーデ
ィオ信号を送信するためのＵＳＢインタフェースと；プ
ラグアンドプレー機能を遂行するための機器構成情報
と；を備えたことを特徴とする請求項１，２，３または
４のいずれかに記載のスピーカシステム。
【請求項６】パソコン用スピーカシステムであって：
ＵＳＢ支援周辺デバイスからの第１ディジタルオーディ
オ信号受信するためのＵＳＢポートと；サウンド効果に
関連した制御信号に応じて前記第１のディジタルオーデ
ィオ信号を処理して第１のアナログオーディオ信号を発
生するオーディオ信号プロセッサと；前記第１のアナロ
グオーディオ信号を受信し，音声を発生させるための１
対のスピーカと；制御キーの動作レベルに対応する前記
制御信号発生させるためのオーディオ制御パネルと；を
有していることを特徴とするスピーカシステム。
【請求項７】前記スピーカシステムは，ＵＳＢ支援周
辺デバイス内に設けられていることを特徴とする，請求
項６に記載のスピーカシステム。
【請求項８】前記ＵＳＢ支援周辺デバイスは，コンピ
ュータモニタであることを特徴とする，請求項６または
７に記載のスピーカシステム。